GAK - Gummi Fasern Kunststoffe

Ausgabe 10 | 2019

Anzeigenkunde

Editorial
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Die Leistungsfähigkeit und die Vielseitigkeit von polymeren Werkstoffen…

…unter Beweis stellen, wollten Unternehmen und Verbände bereits in den 1950er Jahren und so wurde 1952 mit der damaligen Nordwestdeutschen Ausstellungsgesellschaft Nowea, der heutigen Messe Düsseldorf GmbH, die erste „K“ ins Leben gerufen. Denn der damals noch neue Werkstoff hatte ein Imageproblem. Kunststoffe wurden als Ersatzstoffe ohne besonderen Wert wahrgenommen, die eingesetzt wurden, um traditionelle Werkstoffe einzusparen.

„Wunder der Kunststoffe“ war der Titel der K’52. Und als wahre „Wunderwerkstoffe“, die nach und nach alle Lebensbereiche eroberten, haben sie sich in den vergangenen 70 Jahren auch erwiesen. Aus dem täglichen Leben sind sie mittlerweile nicht mehr wegzudenken. Die Vielfalt an unterschiedlichen Polymeren und Verarbeitungsmethoden und das ebenso breite Eigenschaftsspektrum ermöglichen heute Anwendungen, bei denen traditionelle Werkstoffe versagen. Sie sind günstige und leicht verarbeitbare Rohstoffe für viele Gebrauchsgegenstände. Sportler und Outdoor-Freunde schätzen den Komfort moderner Funktionskleidung. Als Verpackungen sorgen Kunststoffe für Transportfähigkeit und Haltbarkeit von Lebensmitteln, in der Medizin garantieren sie Hygiene und Sicherheit. Sie ermöglichen es, leichte Bauteile, z. B. für den Automobilbau herzustellen und so den Energieverbrauch der Fahrzeuge zu senken. Als moderne Dämmstoffe für Gebäude tragen sie zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes bei, und, und, und…

Trotz ihrer vielen Vorzüge haben Kunststoffe heute erneut ein Imageproblem. Eine ihrer herausragenden Eigenschaften, ihre Langlebigkeit, wird ihnen zum Verhängnis. Sie sind als Plastikmüll und Marine Litter in Verruf geraten. Wie die produzierte Kunststoffmenge, ist auch das Aufkommen an Plastikmüll gestiegen, der heute ganze Landstiche bedeckt oder sich in riesigen Teppichen auf den Ozeanen sammelt. Wollen wir weiter die Vorteile der Kunststoffe nutzen, müssen wir umdenken, denn die Ressourcen sind endlich, sowohl was die Rohstoffe, als auch die Aufnahme von Kunststoffen am Ende ihrer Gebrauchsdauer angeht.

Die K 2019 stellt deshalb die Kreislaufwirtschaft oder – international – Circular Economy in den Mittelpunkt. Die Kreislaufwirtschaft zielt darauf ab, Abfall zu vermeiden und den kontinuierlichen Verbrauch von Ressourcen zu minimieren. Dabei sollen die Entstehung von Abfall, Umweltverschmutzung und Emissionen minimiert werden. Nachdem ein Produkt sein Lebensende erreicht hat, bleiben seine Materialien und damit die Ressourcen idealerweise im Kreislauf erhalten und können beliebig oft weiterverwendet werden.

Lösungen für die Kunststoffe können nur mit dem entsprechenden Know-how und aus Industrie und Forschung heraus entstehen. Viele gute Ideen werden heute schon umgesetzt, an zahlreichen vielversprechenden Ansätzen wird geforscht. Ich bin gespannt, was es auf der K 2019 zu entdecken gibt. Vielleicht ein neues „Wunder der Kunststoffe“?

Ihre Christine Rüdiger

Bericht
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K 2019: Motor für Innovationen in einem herausfordernden Umfeld – Teil 2

Vom 16. bis 23. Oktober 2019 begrüßt die K 2019 die internationale Kunststoff- und Kautschukindustrie auf dem Messegelände in Düsseldorf. Zum 26. Juni 2019 umfasste das Ausstellerverzeichnis 3 157 Unternehmen aus 60 Ländern. Die größte Gruppe der Aussteller kommt wie gewohnt aus Europa, v. a. aus Deutschland (915), Italien, Österreich, der Schweiz, Frankreich und der Türkei, aber es gibt auch in diesem Jahr eine große Anzahl von Teilnehmern aus den USA. Gleichzeitig ist die Zahl der asiatischen Unternehmen und der von ihnen gebuchten Ausstellungsfläche stetig angestiegen; 2019 kommen besonders viele aus China, Taiwan, Indien, Japan und Südkorea. Der Veranstalter, die Messe Düsseldorf, erwartet über 200 000 Besucher aus über 100 Ländern.

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Wenn ein Schmetterling das Handy hält

Von der Idee bis zur Serienreife: Hochschule und Industrie erarbeiten gemeinsam ein innovatives Gestaltungs- und Fertigungskonzept für eine Kfz-Smartphone-Halterung, die im kosteneffizienten Mehrkomponentenspritzguss als Hart-Weich-Kombination aus Polycarbonat und Flüssigsiliconkautschuk hergestellt wird.

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Schnelle XXL-Metallblech-Pressen – Hohe Präzision auf der Basis von Gummi-Know-how

Gummi und andere Elastomere werden in der Mehrzahl auf Pressen und vertikalen Spritzgießmaschinen verarbeitet. Der bayerische Maschinenbauer LWB Steinl ist eines der führenden Unternehmen in diesem Maschinensegment. Pro Jahr verlassen nahezu 500 Maschinen die Werke in Altdorf bei Landshut und in Langfang bei Peking, China. Das Größenspektrum reicht von der kleinen C-Rahmen-Presse zur Verbindung von Profilen bis zur Großpresse für Spezialanwendungen, ohne mit wachsender Größe Kompromisse bei der Bewegungs- und Schließpräzision einzugehen. Genau dieses technische Gesamtpaket ist auch für Verarbeiter in anderen Branchen von Interesse, wie eine erst kürzlich an einen Metallumformer ausgelieferte Anlage belegt.

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Interview
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VDMA: Circular Economy auf der K 2019 im Fokus, Teil 3 – Interviews mit Thomas Herrmann, CEO, Herrmann Ultraschalltechnik, Alfred Stern, CEO, Borealis und Manfred Hackl, CEO, Erema

Der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e. V. (VDMA) stellt die Kreislaufwirtschaft in den Mittelpunkt seines Messeauftritts auf der K 2019 vom 16. – 23. Oktober 2019 in Düsseldorf und zeigt dort, wie ein solcher Kreislauf funktionieren kann. Warum er das tut und welche Bedeutung die „Circular Economy“ für Mitgliedsunternehmen des Fachverbandes Kunststoff- und Gummimaschinen hat, beleuchten wir in dieser Interviewserie. In diesem Beitrag äußern sich Thomas Herrmann, CEO von Herrmann Ultraschalltechnik, Alfred Stern, CEO von Borealis, und Manfred Hackl, CEO von Erema.

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Aufsatz
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Niedrigtemperaturvernetzung von Flüssigsiliconkautschuk

Flüssigsiliconkautschuk (Liquid Silicone Rubber, LSR) ist ein Hochleistungselastomer, das in vielen Märkten und Anwendungen eingesetzt wird. Neue Anwendungstrends erfordern eine höhere Designflexibilität, Prozesseffizienz und die Kombination verschiedener Materialtypen. In derartigen 2-Komponenten-(2K-)Anwendungen ist die Aushärtungstemperatur von LSR durch die thermische Stabilität des umspritzten Gegenstücks inhärent begrenzt, und herkömmliche hohe Prozesstemperaturen können oft nicht verwendet werden. Die neue Generation von niedrigtemperaturvernetzenden (Low Temperature Cure, LTC) LSR-Materialien, die bei einer Temperatur von 90 °C bis 120 °C vulkanisieren, ermöglicht 2K-Prozesse bei niedrigen Temperaturen und somit die Realisierung neuer Designs und Anwendungen. Bei herkömmlichen hohen Prozesstemperaturen und in bestehenden Anwendungen kann LTC LSR zudem für eine höhere Prozesseffizienz sorgen.


Liquid Silicone Rubber (LSR) is a high-performance elastomer used in many markets and applications. New application trends require enhanced design flexibility, process efficiency and co-molding using combinations of different material types. In such co-molding applications, the cure temperature of LSR is inherently limited by the thermal stability of the overmolded counterpart, and conventional high process temperatures often cannot be used. A new generation of low temperature cure (LTC) LSR materials that cure between 90 °C and 120 °C is now available to overcome those co-molding challenges and enable new designs and applications. At conventional high process temperatures and in existing applications, LTC LSR can provide for new levels of process efficiency.

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Einfluss der Modifikation von Polymerketten durch Vernetzer und Beschleuniger auf die Elastomereigenschaften – Teil 1

Der Einfluss von Struktur und Dichte des Polymernetzwerks auf das Verhalten der Polymerketten und die Eigenschaften der Elastomere steht schon lange im Fokus von wissenschaftlichen Studien. Dabei scheint jedoch ein Parameter immer unterschätzt zu werden: die Modifikation der Polymerketten durch Schwefel und Beschleunigerfragmente aus dem Vernetzungssystem. Der vorliegende Beitrag soll die Aufmerksamkeit auf diesen wichtigen Beitrag zum Verhalten von dreidimensionalen Netzwerken lenken. Dazu wurden Proben aus emulsionspolymerisiertem Styrol-Butadien-Kautschuk (E-SBR) untersucht, die mit Tetramethylthiuramdisulfid und Schwefel (TMTD/S8) bzw. Zinkdialkyldithiophosphat und Schwefel (ZDT/S8) vulkanisiert wurden. Vernetzungsdichte und Netzwerkstruktur dieser Proben wurden detailliert charakterisiert. Die Struktur des freien Volumens wurde durch Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy (PALS), Glasübergänge mittels DSC und DMA bestimmt. Außerdem wurden das Verhalten unter statischer Belastung und die thermische Stabilität bewertet. Alle untersuchten Eigenschaften waren durch eine Kombination aus Netzwerkdichte, Netzwerkstruktur und zu einem großen Teil durch die Modifikation der Polymerketten beeinflusst. Der Einfluss dieser Modifikation hängt von Anteil und Struktur der Moleküle im Vulkanisationssystem ab. Auf Basis der Ergebnisse wird die Verlässlichkeit der Einheit phr, in der der Anteil an Vulkanisationssystem in der Regel angegeben wird, noch einmal hinterfragt. Außerdem konnte gezeigt werden, das DSC, DMA und PALS Beweise für die Modifikation der Polymerkette durch das Vulkanisationssystem liefern. In Teil 1 wird beschrieben, wie die Zusammensetzung des Vulkanisationssystems im Allgemeinen die Vernetzungsstrukturen beeinflusst. Er enthält den experimentellen Teil und den Vergleich von Vernetzungsgrad und Vernetzungsstrukturen nach der Vulkanisation mit TMTD/S8 bzw. ZDT/S8.


Considerable attention is paid to the influence of crosslink density and crosslink structures on behavior of polymer chains and properties of elastomers. However, a very important parameter seems to be underestimated: the modifications to the polymer chains by curatives, formed by sulfur and fragments of accelerators. The present paper intends to draw attention to this important contribution to performance of spatial networks. Emulsion styrene-butadiene rubber (E-SBR) samples, cured with tetramethylthiuram disulfide and sulfur (TMTD/S8), and zinc dialkyl dithiophosphate with sulfur (ZDT/S8), were studied. They were characterized in detail in terms of crosslink density and crosslink structures. Microscale techniques were used to obtain information about the behavior of the polymer chains: PALS to study the free volume structure; DSC and DMA to monitor the glass transition process. Properties such as static mechanical performance and thermal stability were also evaluated. All of the investigated characteristics were influenced by a combination of crosslink density, crosslink structures, and, to a large extent, by the modifications of the polymer chains. The effect of the modifications is dependent on the amount and the structure of the curatives’ molecules. On the basis of the obtained results, the reliability of „phr” unit used for calculation of the curatives’ amount has been queried. Furthermore, it has been demonstrated that DSC, DMA and PALS techniques can provide evidence for the presence of the modifications on the polymer chain by curatives. Part 1 describes how the composition of the vulcanization system generally influences the crosslinking structures. It contains the experimental part and the comparison of the degree of crosslinking and crosslinking structures after vulcanization with TMTD/S8 or ZDT/S8.

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